[정보처리기사 실기] 테스트 종류 및 품질 정리

자격증 준비하면서 내가 이해하기 편하게, 다시 보기 좋게 정리하는 정보처리기사의 내용 (자격증 상세 내용은 아래)

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테스트 종류 및 품질 부분을 정리한 내용

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애플리케이션 테스트

• 애플리케이션에 잠재되어 있는 결함을 찾아내는 일련의 행위 또는 절차
• 완벽한 테스트 불가능 : 소프트웨어의 잠재적인 결함을 줄일 수 있지만 소프트웨어에 결함이 없다고 증할 수는 없음
• 파레토 법칙 : 애플리케이션의 20%에 해당하는 코드에서 전체 결함의 80%가 발견된다는 법칙
• 살충제 패러독스 : 동일한 테스트 케이스로 동일한 테스트를 반복하면 더 이상 결함이 발견되지 않는 현상
• 테스팅은 정황 의존 : 소프트웨어의 특징, 테스트 환경, 테스터의 역량 등 정황에 따라 테스트 결과가 달라질 수 있으므로, 정황에 따라 테스트를 다르게 수행해야 함
• 오류-부재의 궤변 : 소프트웨어의 결함을 모두 제거해도 사용자의 요구사항을 만족시키지 못하면 해당 소프트웨어는 품질이 높다고 할 수 없음
• 테스트와 위험은 반비례 : 테스트를 많이 하면 할수록 미래에 발생할 위험을 줄일 수 있음
• 테스트의 점진적 확대 : 테스트는 작은 부분에서 시작하여 점점 확대하며 진행해야 함
• 테스트의 별도 팀 수행 : 테스트는 개발자와 관계없는 별도의 팀에서 수행해야 함

실행 여부에 따른 테스트

• 정적 테스트
  • 프로그램을 실행하지 않고, 명세서나 소스 코드를 대상으로 분석하는 테스트
  • 소스 코드에 대한 코딩 표준, 코딩 스타일, 코드 복잡도, 남은 결함 등을 발견하기 위해 사용
  • 워크스루, 인스펙션, 코드 검사 등
• 동적 테스트
  • 프로그램을 실행하여 오류를 찾는 테스트
  • 소프트웨어 개발의 모든 단계에서 테스트를 수행
  • 블랙박스 테스트, 화이트박스 테스트

테스트 기반에 따른 테스트

• 명세 기반 테스트
  • 사용자 요구사항에 대한 명세를 빠짐없이 테스트 케이스로 만들어 구분하고 있는지 확인하는 테스트
  • 동등 분할, 경계 값 분석 등
• 구조 기반 테스트
  • 소프트웨어 내부의 논리 흐름에 따라 테스트 케이스를 작성하고 확인하는 테스트
  • 구문 기반, 결정 기반, 조건 기반 등
• 경험 기반 테스트
  • 유사 소프트웨어나 기술 등에 대한 테스터의 경험을 기반으로 수행하는 테스트
  • 사용자의 요구사항에 대한 명세가 불충분하니 테스트 시간에 제약이 있는 경우 수행하면 효과적
  • 에러 추정, 체크리스트, 탐색적 테스트

시각에 따른 테스트

• 검증 테스트
  • 개발자의 시각에서 제품의 생산 과정을 테스트하는 것
  • 제품이 명세서대로 완성됐는지를 테스트
• 확인 테스트
  • 사용자의 시각에서 생산된 제품의 결과를 테스트하는 것
  • 사용자가 요구한 대로 제품이 완성됐는지, 제품이 정상적으로 동작하는지 테스트

목적에 따른 테스트

• 회복 테스트 : 시스템에 여러 가지 결함을 주어 실패하도록 한 후 올바르게 복구되는지를 확인하는 테스트
• 안전 테스트 : 시스템에 설치된 시스템 보호 도구가 불법적인 침입으로부터 시스템을 보호할 수 있는지를 확인하는 테스트
• 강도 테스트 : 시스템에 과도한 정보량이나 빈도 등을 부과하여 과부하 시에도 소프트웨어가 정상적으로 실행되는지를 확인하는 테스트
• 성능 테스트 : 소프트웨어의 실시간 성능이나 전체적인 효율성을 진단하는 테스트로, 소프트웨어의 응답 시간 처리량 등을 테스트
• 구조 테스트 : 소프트웨어 내부의 논리적인 경로, 소스 코드의 복잡도 등을 평가하는 테스트
• 회귀 테스트 ; 소프트웨어의 변경 또는 수정된 코드에 새로운 결함이 없음을 확인하는 테스트
• 병행 테스트 : 변경된 소프트웨어와 기존 소프트웨어에 동일한 데이터를 입력하여 결과를 비교하는 테스트

화이트박스 테스트

• 원시 코드의 논리적인 모든 경로를 테스트하여 테스트 케이스를 설계하는 방법
• 모듈 안의 작동을 직접 관찰
• 원시 코드의 모든 문장을 한 번 이상 실행함으로써 수행

화이트박스 테스트 종류

• 기초 경로 검사
  • 테스트 케이스 걸계자가 절차적 설계의 논리적 복합성을 측정할 수 있게 해주는 테스트 기법
• 제어 구조 검사
  • 조건 검사 : 프로그램 모듈 내에 있는 논리적 조건을 테스트하는 테스트 케이스 설계 기법
  • 루프 검사 : 프로그램의 반복 구조에 초점을 맞춰 실시하는 테스트 케이스 설계 기법
  • 데이터 흐름 검사 : 프로그램에서 변수의 정의와 변수 사용의 위치에 초점을 맞춰 실시하는 테스트 케이스 설계 기법

화이트박스 테스트의 검증 기준

• 문장 검증 기준
  • 소스 코드의 모든 구문이 한 번 이상 수행되도록 테스트케이스 설계
• 분기 검증 기준
  • 소스 코드의 모든 조건문에 대해 조건식의 결과가 True이 경우와 False인 경우가 한 번 이상 수행되도록 테스트케이스를 설계
• 조건 검증 기준
  • 소스 코드의 조건문에 포함된 개별 조건식의 결과가 True인 경우와 False인 경우가 한 번 이상 수행되도록 테스트 케이스를 설계
• 분기, 조건 기준
  • 분기 검증 기준과 조건 검증 기준을 모두 만족하는 설계로, 조건문이 True인 경우와 False인 경우에 따라 조건 검증 기준의 입력 데이터를 구분하는 테스트 케이스를 설

블랙박스 테스트

• 각 기능이 완전히 작동되는 것을 입증하는 테스트
• 사용자의 요구사항 명세를 보면서 테스트
• 주로 구현된 기능을 테스트

블랙박스 테스트의 종류

• 동치 분할 검사
  • 프로그램의 입력 조건에 타당한 입력 자료와 타당하지 않은 입력 자료의 개수를 균등하게 하여 테스트 케이스를 정하고, 해당 입력 자료에 맞는 결과가 출력되는지 확인하는 기법
  • 동등 분할 기법이라고도 함
• 경곗값 분석
  • 입력 조건의 중간값보다 경곗값에서 오류가 발생될 확률이 높다는 점을 이용하여 입력 조건의 경곗값을 테스트 케이스로 선정하여 검사하는 기법
• 원인-효과 그래프 검사
  • 입력 데이터 간의 관계와 출력에 영향을 미치는 상황을 체계적으로 분석한 다음 효용성이 높은 테스트 케이스를 선정하여 검사하는 기법
• 오류 예측 검사
  • 과거의 경험이나 확인자의 감각으로 테스트하는 기법
• 비교 검사
  • 여러 버전의 프로그램에 동일한 테스트 자료를 제공하여 동일한 결과가 출력되는지 테스트하는 기법

통합 테스트

• 비점진적 통합 방식
  • 단계적으로 통합하는 절차 없이 모든 모듈이 미리 결합되어 있는 프로그램 전체를 테스트하는 방법
  • 빅뱅 통합 테스트
• 점진적 통합 방식
  • 모듈 단위로 단계적으로 통합하면서 테스트하는 방법
  • 하향식 통합 테스트, 상향식 통합 테스트, 혼합식 통합 테스트

하향식 통합 테스트

• 상위 모듈에서 하위 모듈 방향으로 통합하면서 테스트하는 기법
• 깊이 우선 통합법이나 넓이 우선 통합법 사용
• 테스트 절차
  1. 주요 제어 모듈은 작성된 프로그램을 사용하고, 주요 제어 모듈의 종속 모듈들은 스텁으로 대체
  2. 깊이 우선 또는 넓이 우선 등의 통합 방식에 따라 하위 모듈인 스텁들이 한 번에 하나씩 실제 모듈로 교체
  3. 모듈이 통합될 때마다 테스트 실시
  4. 새로운 오류가 발생하지 않음을 보증하기 위해 회귀 테스트 실시

상향식 통합 테스트

• 하위 모듈에서 상위 모듈 방향으로 통합하면서 테스트하는 기법
• 상위 통합 테스트 절차
  1. 하위 모듈들을 클러스터로 결합
  2. 상위 모듈에서 데이터의 입출력을 확인하기 위해 더미 모듈인 드라이버 작성
  3. 통합된 클러스터 단위로 테스트
  4. 테스트가 완료되면 클러스터는 프로그램 구조의 상위로 이동하여 결합하고 드라이버는 실제 모듈로 대체

혼합식 통합 테스트

• 하위 수준에서는 상향식 통합, 사위 수준에서는 하향식 통합을 사용하여 최적의 테스트를 지원하는 방식
• 샌드위치식 통합 테스트 방법

회귀 테스팅

• 통합 테스트로 인해 변경된 모듈이나 컴포넌트에 새로운 오류가 있는지 확인하는 테스트
• 수정한 모듈이나 컴포넌트가 다른 부분에 영향을 미치는지, 오류가 생기지 않았는지 테스트하여 새로운 오류가 발생하지 않음을 보증하기 위해 반복 테스트

애플리케이션 테스트 프로세스

1. 테스트 계획
2. 테스트 분석 및 디자인
3. 테스트 케이스 및 시나리오 작성
4. 테스트 수행
5. 테스트 결과 평가 및 리포팅
6. 결함 추적 및 관리

결함 관리 프로세스

1. 에러 발견
2. 에러 등록
3. 에러 분석
4. 결함 확정
5. 결함 할당
6. 결함 조치
7. 결함 조치 검토 및 승인

테스트 케이스

• 사용자의 요구사항을 정확하게 준수했는지를 확인하기 위해 설계된 테스트 항목에 대한 명세서
• 미리 설계하면 테스트 오류 방지, 테스트 수행에 필요한 인력, 시간 등의 자원 낭비 감소

테스트 시나리오

• 테스트 케이스를 적용하는 순서에 따라 여러 개의 테스트 케이스를 묶은 집합
• 테스트 케이스를 적용하는 구체적인 절차를 명세

테스트 오라클

• 텍스트 결과가 올바른지 판단하기 위해 사전에 정의된 참 값을 대입하여 비교하는 기법
• 제한된 검증 : 테스트 오라클은 모든 테스트 케이스에 적용할 수 없음
• 수학적 기법 : 테스트 오라클의 값을 수학적 기법을 이용하여 구할 수 있음
• 자동화 기능 : 테스트 대상 프로그램의 실행, 결과 비교, 커버리지 측정 등을 자동화할 수 있음

테스트 오라클 종류

• 참 오라클 : 모든 테스트 케이스의 입력 값에 대해 기대하는 결과를 제공하는 오라클 (발생된 모든 오류 검출 가능)
• 샘플링 오라클 : 특정한 몇몇 테스트 케이스의 입력 값들에 대해서만 기대하는 결과를 제공하는 오라클로 전수 테스트가 불가능한 경우 사용
• 추정 오라클 : 특정 테스트 케이스의 입력 값에 대해 기대하는 결과를 제공하고, 나머지 입력 값들에 대해서는 추정으로 처리하는 오라클
• 일관성 검사 오라클 : 애플리케이션에 변경이 있을 때, 테스트 케이스의 수행 전과 후의 결과 값이 동일한지를 확인하는 오라클

테스트 자동화 도구

• 정적 분석 도구
  • 프로그램을 실행하지 않고 분석하는 도구
• 테스트 실행 도구
  • 스크립트 언어를 사용하여 테스트를 실행하는 도구
  • 데이터 주도 접근 방식 : 스프레드시트에 테스트 데이터를 저장하고, 이를 읽어 실행하는 방식
  • 키워드 주도 접근 방식 : 스프레드시트에 테스트를 수행할 동작을 나타내는 키워드와 테스트 데이터를 저장하여 실행하는 방식
• 성능 테스트 도구
  • 가상의 사용자를 만들어 테스트를 수행함으로써 성능의 목표 달성 여부를 확인하는 도구
• 테스트 통제 도구
  • 테스트 계획 및 관리, 테스트 수행, 결함 관리 등을 수행하는 도구
• 테스트 하네스 도구
  • 테스트가 실행될 환경을 시뮬레이션하여 컴포넌트 및 모듈이 정삭적으로 테스트되도록 하는 도구

테스트 하네스 구성 요소

• 테스트 드라이버 : 테스트 대상의 하위 모듈을 호출하고, 파라미터를 전달하고, 모듈 테스트 수행 후의 결과를 도출하는 도구
• 테스트 스텁 : 제어 모듈이 호출하는 타 모듈의 기능을 단순히 수행하는 도구로, 일시적으로 필요한 조건만을 가지고 있는 테스트용 모듈
• 테스트 슈트 : 테스트 대상 컴포넌트나 모듈, 시스템에 사용되는 테스트 케이스의 집합
• 테스트 케이스 : 사용자의 요구사항을 정확하게 준수했는지 확인하기 위한 입력값, 실행 조건, 기대 결과 등으로 만들어진 테스트 항목의 명세서
• 테스트 스크립트 : 자동화된 테스트 실행 절차에 대한 명세서
• 목 오브젝트 : 사전에 사용자의 행위를 조건부로 입력해 두면, 그 상황에 맞는 예정된 행위를 수행하는 객체

결함 관리 프로세스

1. 결함 관리 계획
2. 결함 기록
3. 결함 검토
4. 결함 수정
5. 결함 재확인
6. 결함 상태 추적 및 모니터링 활동
7. 최종 결함 분석 및 보고서 작성

결함 추적 순서

1. 결함 등록
2. 결함 검토
3. 결함 할당
4. 결함 수정
5. 결함 조치 보류
6. 결함 종료
7. 결함 해제

결함 분류

• 시스템 결함 : 애플리케이션 환경이나 데이터베이스 처리에서 발생된 결함
• 기능 결함 : 애플리케이션의 기획, 설계, 업무 시나리오 등의 단계에서 유입된 경함
• GUI 결함 : 사용자 환경 설계에서 발생된 결함
• 문서 결함 : 기획자, 사용자, 개발자 간의 의사소통 및 기록이 원활하지 않아 발생된 결함

결함 관리 도구

• Mantis : 결함 및 이슈 관리 도구로, 소프트웨어 설계 시 단위별 작업 내용을 기록할 수 있어 결함 추적도 가능한 도구
• Trac : 결함 추적은 물론 결함을 통하여 관리할 수 있는 도구
• Redmine : 프로젝트 관리 및 결함 추적이 가능한 도구
• Bugzilla : 결함 신고, 확인, 처리 등 결함을 지속적으로 관리할 수 있는 도구

애플리케이션 성능 측정 지표

• 처리량 : 일정 시간 내에 애플리케이션이 처리하는 일의 양
• 응답 시간 : 애플리케이션에 요청을 전달한 시간부터 응답이 도착할 때까지 걸린 시간
• 경과 시간 : 애플리케이션에 작업을 의뢰한 시간부터 처리가 완료될 때까지 걸린 시간
• 자원 사용률 : 애플리케이션이 의뢰한 작업을 처리하는 동안의 CPU 사용량, 메모리 사용량, 네트워크 사용량 등 자원 사용률

성능 테스트 도구

• 부하나 스트레스를 가하면서 애플리케이션의 성능 측정 지표를 점검하는 도구
• JMeter : HTTP, FTP 등 다양한 프로토콜을 지원하는 부하 테스트 도구
• LoadUI : 서버 모니터링, Drag&Drop 등 ㅏ용자의 편리성이 강화된 부하 테스트 도구
• OpenSTA : HTTP, HTTPS 프로토콜에 대한 부하 테스트 및 생산품 모니터링 도구

시스템 모니터링 도구

• Scouter : 단일 뷰 통합, 실시간 모니터링, 튜닝에 최적화된 인프라 통합 모니터링 도구
• Zabbix : 웹기반 서버, 서비스, 애플리케이션 등의 모니터링 도구

시간 복잡도

• 알고리즘을 수행하기 위해 프로세스가 수행하는 연산 횟수를 수치화한 것
• 빅오 표기법
  • 알고리즘의 실행시간이 최악일 때를 표기하는 방법
  • 입력값에 대해 알고리즘을 수행했을 때 명령어의 실행 횟수는 어떠한 경우에도 표기 수치보다 많을 수 없음
• 세타 표기법
  • 알고리즘의 실행시간이 평균일 때를 표기하는 방법
  • 입력값에 대해 알고리즘을 수행했을 때 명령어 실행 횟수의 평균적인 수치를 표기
• 오메가 표기법
  • 알고리즘의 실행시간이 최상일 때를 표기하는 방법
  • 입력값에 대해 알고리즘을 수행했을 때 명령어의 실행 횟수는 어떠한 경우에도 표기 수치보다 적을 수 없음

순환 복잡도

• 논리적인 복잡도를 측정하기 위한 소프트웨어의 척도
• V(G) = E - N + 2 (E는 화살표 수, N은 노드의 수)

소스 코드 최적화

• 클린 코드
  • 누구나 쉽게 이해하고 수정 및 추가할 수 있는 단순, 명료한 코드
• 나쁜 코드
  • 프로그램의 로직이 복잡하고 이해하기 어려운 코드
  • 스파게티 코드 : 코드의 로직이 서로 복잡하게 얽혀 있는 코드
  • 외계인 코드 : 아주 오래되거나 참고문서 또는 개발자가 없어 유지보수 작업이 어려운 코드

클린 코드 작성 원칙

• 가독성 : 누구든지 코드를 쉽게 읽을 수 있도록 작성
• 단순성 : 한 번에 한 가지를 처리하도록 코드를 간단하게 작성하고 클래스/메서드/함수 등을 최소 단위로 분리
• 의존성 배제 : 코드가 다른 모듈에 미치는 영향을 최소화
• 중복성 최소화 : 중복된 코드는 삭제하고 공통된 코드를 사용함으로써 중복 최소화
• 추상화 : 상위 클래스/메서드/함수에서는 간략하게 애플리케이션의 특성을 나타내고, 상세 내용은 하위 클래스/메서드/함수에서 구현

소스 코드 품질 분석 도구

• pmd : 소스 코드에 대한 미사용 변수, 최적화되지 않은 코드 등 결함을 유발할 수 있는 코드 검사
• cppcheck : C/C++ 코드에 대한 메모리 누수, 오버플로우 등 분석
• SonarQube : 중복 코드, 복잡도, 코딩 설계 등을 분석한느 소스 분석 통합 플랫폼
• checkstyle : 자바 코드에 대해 소스 ㅌ코드 표준을 따르고 있는지 검사
• ccm : 다양한 언어의 코드 복잡도를 분석
• cobertura : 자바 언어의 소스 코드 복잡도 분석 및 테스트 커버리지 측정
• Avalanche : 프로그램에 대한 결함 및 취약점 분석
• Valgrind ; 프로그램 내에 존재하는 메모리 및 스레드 결합 분석

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뒤로 이어지는 내용

https://edder773.tistory.com/200

[정보처리기사 실기] DDL, DCL, DML 정리